Was ist Evolution? (6) – Die Warmblütler oder: Wie das Nachtleben entstand

Ein Gastbeitrag von Helmut Pfeifer

Im 5. Teil seiner Serie erklärte Helmut Pfeifer, wie die Eroberung des Festlandes vonstatten ging. Doch: Was brachte dieser beschwerliche Schritt der Evolution? Lesen Sie in diesem Teil, warum die Dinosaurier kein Nachtleben hatten und warum nur Warmblütler die Fähigkeit des Denkens entwickeln konnten.

Zunächst bestand für das Leben nach dem Auszug aus dem Wasser das größte Problem darin, sich an die periodischen Temperaturschwankungen von Tag und Nacht und die der verschiedenen Jahreszeiten anzupassen. Wie bereits erwähnt, ist das Tempo aller chemischen Abläufe, aus denen alle Stoffwechselprozesse von Lebewesen bestehen, stark abhängig von den Temperaturen, welche sie umgeben. Unterhalb einer gewissen Grenze lässt sich daher ein effektiver Stoffwechsel nicht mehr aufrechterhalten. Dies bewirkte, dass die neuen Lebewesen auf dem Lande bei Kälte ihre Aktivitäten vermindern mussten. Dies ging bis zur sogenannten Kältestarre, die nichts anderes, als eine kältebedingte Bewusstlosigkeit ist. In den warmen äquatorialen Gebieten dürfte dieses Phänomen nicht so extrem aufgetreten sein, aber in den höheren Breiten nördlich und südlich der tropischen Regionen dürfte alles Leben für etliche Nachtstunden zum Stillstand gekommen sein.

Ein besonders markantes Beispiel sind die Saurier, die prominentesten Vertreter der sogenannten Kaltblüter. Dieser Ausdruck ist eigentlich nicht richtig, denn diese Tiere waren in Wirklichkeit ja nicht „kalt“, sondern sie hatten keine „eigene“ Temperatur“. Sie nahmen einfach in passiver Form die Temperatur ihrer jeweiligen Umgebung an. Der Begriff wechselwarm gibt den Sachverhalt besser wieder.

Etwa 300 Millionen Jahre lang hat dieses Phänomen alles Leben auf diesem Planeten geprägt. Der Zustand der Kältestarre galt also lange für alle Lebewesen auf dem Lande, niemand war bevorzugt, denn die temporäre Neutralisierung betraf immer alle gleichzeitig. Auffällig dabei ist, dass dies nicht die Meeresbewohner betroffen hat, von denen die meisten keinen Schlaf benötigen. Aber irgendwann am Ende jener langen Frist traten erste Vertreter einer neuen Gattung von Wirbeltieren auf, bei denen durch Mutation eine revolutionäre neue Eigenschaft zu Tage trat.

Überschüssige Energie ermöglicht das Nachtleben

Diese Tiere dürften es geschafft haben, die aufgenommene Nahrungsstoffe rascher zu „verbrennen“ als es notwendig war. Dadurch entstand überschüssige Energie, welche durch die Aktivitäten dieser Lebewesen nicht aufgebraucht wurden und sich in Wärme verwandelten und den Körper aufzuheizen begann. Da dies einen erhöhten Nahrungsbedarf bedingte, schien die neue Variante nicht sehr konkurrenzfähig zu sein und war zunächst auch vom Aussterben bedroht. Letzten Endes stellte sich diese neue Eigenschaft jedoch als Vorteil heraus, weil dadurch allmählich die nächtliche Kältestarre aufgehoben wurde, der alles Leben so lange Zeit unterworfen gewesen war.

Die ersten sogenannten Warmblüter der Erdgeschichte dürften wahrscheinlich winzige mausähnliche Nager gewesen sein. Diese Annahme stützt sich auf paläontologische Funde, die wegen ihrer Winzigkeit zwischen großen Saurierknochen liegend, lange nicht entdeckt worden waren. Man muss sich vor Augen halten, was diese neue Eigenschaft bedeutete, die eigentlich nur eine, von einer Mutation ausgelöste „Panne“ des Stoffwechsels war. Die Körperwärme, ausgelöst durch eine gleichbleibende Temperatur des Organismus, ermöglichte den Zutritt zu einem dem Leben bis dahin nicht zugänglichen Bereich, nämlich der Nacht.

Dass die ersten Generationen der Warmblüter noch deutliche Schwankungen ihrer Körpertemperatur aufgewiesen haben, ist anzunehmen. Man kann diesen Umstand bei manchen primitiven Säugetieren heute noch feststellen. Entscheidend war jedenfalls die Fähigkeit zur aktiven Aufrechterhaltung einer halbwegs konstanten Eigentemperatur im Organismus. Der bereits reichlich vorhandene Sauerstoff lieferte die notwendige Energie, welche im erhöhten Maße benötigt wurde. Erstmals seit etwa 300 Millionen Jahren war das Leben auf dem Lande dabei, von den Temperaturschwankungen seiner Umwelt unabhängig zu werden. Die Bedeutung dieser neuen Fähigkeit sollte sich als sehr viel größer erweisen als es zunächst den Augenschein hatte.

Warmblütigkeit als Emanzipation von der Umwelt

Die „Erfindung“ des Warmblüters bedeutete nämlich in der Erdgeschichte des irdischen Lebens den Beginn der Verselbstständigung: Das Leben begann sich unabhängig zu machen, sich von seiner Umwelt zu „distanzieren“. Es musste nicht mehr, wie bisher, alle Veränderungen seiner Umwelt passiv über sich ergehen lassen. In gewissem Sinne handelt es sich dabei um eine Wiederholung eines Prinzips, dem man in anderer Form schon auf einer früheren Stufe begegnet war: Das unabhängig werden der Urzelle von ihrer Umgebung, also die Tendenz zur Verselbstständigung gegenüber der Umgebung.

Paradoxerweise ist aber auch bei der gesamten Entwicklung, die bis zum Menschen geführt hat, auch eine starke Tendenz zum Zusammenschluss erkennbar. Ihr verdanken wir die bereits die Entstehung der Sterne durch den Zusammenschluss von Wasserstoffatomen, die Erzeugung der Elemente durch Kernfusionen, die Entstehung von chemischen Verbindungen durch Vereinigung dieser Elemente. Weiters durch Zusammenschlüsse entstanden Großmoleküle, welche in Form der Eiweiße und Nukleinsäuren die Grundstruktur aller Organismen bilden. Schließlich entstanden aus kernlosen Urzellen durch symbiotische Zusammenschlüsse höhere mit Organellen ausgestattete Zellen, aus denen dank ihrer Wandlungsfähigkeit einheitlich funktionierende, individuelle Vielzellerorganismen aufgebaut werden konnten.

Beide Phänomene, nämlich sowohl das der Abgrenzung als auch das des Zusammenschlusses waren notwendig gewesen, um alles, was uns heute umgibt, hervorzubringen. War in der präbiotischen Phase der Zusammenschluss noch besonders wichtig gewesen, so war bei der Entstehung des Lebens die „Abgrenzung“ ein ganz wichtiger Faktor. Leben wäre, so scheint es, ohne einer gewissen Eigenständigkeit nicht denkbar, weil nur relativ geschlossene Systeme lebensfähig sind. Dies deshalb, weil ein geordneter Stoffwechsel nur dann funktioniert, wenn die dafür notwendigen chemischen Prozess von der unmittelbaren Einwirkung der in der Umgebung ablaufenden Vorgänge getrennt werden.

Diese prinzipiell notwendige Trennung macht aber sekundär wieder die Herstellung neuer Kontakte zur „Außenwelt“ notwendig. Es sind dies Verbindungen, welche eine Orientierung allgemeiner Art erlauben, ohne aber den erreichten Grad an Unabhängigkeit durch neue Formen der Beeinflussung wieder einzuschränken. Dies ist die eigentliche Aufgabe aller Sinnesorgane beginnend mit den einfachsten Reizempfängern.

Auch das Phänomen des Warmbluts, auch Homoiothermie genannt, gehört zum Prinzip der Verselbstständigung, jedoch auf einer höheren Ebene. Im Grunde genommen bildet es die elementare Voraussetzung für die Entwicklung der Fähigkeit zur Abstraktion, welche jene äußere Form der Distanzierung von der Umwelt darstellt und eine objektivierende Betrachtung der Umwelt ermöglicht. Sie war letztlich die elementare Voraussetzung, die Fähigkeit des Denkens zu entwickeln, die den Homo sapiens weit später auszeichnen sollte.

Den nächsten Teil von Helmut Pfeifers Serie zur Evolution, lesen Sie demnächst auf diesem Blog.